约翰斯·霍普金斯大学的研究人员首次在动物模型中展示了重度酒精使用如何通过损害大脑中关键的决策电路而导致长期的行为问题。
暴露于高剂量酒精的大鼠在复杂任务中表现出了较差的决策能力，即使经过长达数月的戒酒期也是如此。这些大鼠的大脑关键区域发生了显著的功能变化，与健康大鼠相比差异明显。
这项由联邦资助的研究成果今天发表在《科学进展》杂志上，提供了对酒精长期影响认知功能的新解释。
“我们现在有了一个新的模型来解释酒精使用障碍患者所表现出的认知缺陷。”该研究的作者、研究成瘾生物学的约翰斯·霍普金斯大学神经科学家帕特里夏·贾纳克说。“我们知道酒精依赖的人类在学习和决策方面存在缺陷，这可能会影响他们关于酒精使用的决定。我们需要一个动物模型来更好地理解慢性酒精滥用如何影响大脑。了解动物在出现这些决策困难时大脑中发生的变化，将帮助我们了解人类的情况。”
实验由贾纳克实验室的研究科学家程一峰领导，他研究酒精对大脑的影响。实验中，大鼠接受了为期一个月的高剂量酒精暴露。然后，在近三个月的戒酒期后，这些大鼠接受了一项基于奖励的决策测试，对照组是没有暴露于酒精的大鼠。
为了获得奖励，大鼠需要选择两个杠杆中的一个。按下其中一个杠杆比另一个杠杆更有可能获得奖励。大鼠很容易学会哪个杠杆能带来最多的奖励，因此研究人员每隔几分钟就改变哪个杠杆具有最高的奖励概率。为了获得最多奖励，大鼠需要在每次发现奖励概率发生变化时迅速调整其行为。
这是一个需要记忆和策略的艰巨任务。暴露于酒精的大鼠表现明显较差。
之前的动物实验无法与酒精使用障碍的人类进行比较，因为动物没有表现出快速决策方面的缺陷。研究团队认为这是因为之前实验的任务过于简单。
“我们的实验非常具有挑战性，暴露于酒精的大鼠表现不佳。”贾纳克说。“当正确答案不断变化时，对照组大鼠更快地做出了最佳决策。它们更具策略性。当我们观察它们的大脑时，对照组大鼠的决策相关神经信号更强。”
研究团队将这种行为困难与背内侧纹状体（大脑中一个关键的决策区域）的功能转变联系起来。酒精损害了神经回路，导致暴露于酒精的大鼠处理信息的能力下降。
令人惊讶的是，即使在戒酒后，酒精依赖对认知和神经功能的损害仍然持续很长时间。
“这可能为我们理解为什么酒精依赖者的复发率如此之高提供了线索。”贾纳克说。“酒精引起的神经缺陷可能导致人们即使在接受康复治疗后仍会继续饮酒。我们可以清楚地证明这些缺陷可能是长期存在的。”
研究团队仅在雄性大鼠中发现了这种行为和神经损伤。研究团队并不认为这表明雌性大鼠不受酒精影响，而是可能存在性别相关的敏感性，使得酒精对大脑功能的长期影响有所不同。
接下来，研究人员希望探索酒精中毒如何影响与背内侧纹状体相互作用的其他大脑区域，以及造成雄性和雌性之间差异的原因。
其他作者包括约翰斯·霍普金斯大学的博士后研究员罗宾·马格纳德、国立卫生研究院的安吉拉·J·朗登以及约翰斯·霍普金斯大学的布隆伯格杰出教授李代叶。
这项工作得到了美国国立卫生研究院的R01AA026306、R01AA031609和R01DA035943项目的资助；美国国家心理健康研究所内部研究计划ZIAMH002983的支持；以及卡夫利NDI奖学金的支持。
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